Pluie torrentielle sous orage - Définition

Source: Wikipédia sous licence CC-BY-SA 3.0.
La liste des auteurs de cet article est disponible ici.

- Introduction - Conditions thermodynamiques - Bibliographie - Circulation atmosphérique

Introduction

Pluie torrentielle sous un orage à la Nouvelle-Orléans

Une pluie torrentielle sous orage est un événement météorologique violent qui se produit lorsqu'un orage contenant une masse importante d'eau la déverse en très peu de temps sur une région limitée. Ces pluies causent souvent des inondations, en particulier lorsque le relief est accidenté et que la pluie ruisselle dans des pentes vers une vallée, causant la crue d'un cours d'eau. Le diagnostic et la prévision de ces pluies constituent pour le météorologue d'exploitation un problème particulièrement ardu. Ce type d'orage dépend en effet de la disponibilité d'humidité, d'un faible cisaillement des vents avec l'altitude et d'une circulation atmosphérique particulière.

Conditions thermodynamiques

Téphigramme qui montre le chemin de la parcelle d'air convective, température versus pression(ligne rouge), par rapport à l'environnement (en noir). La surface en jaune est égale à son EPCD

Les orages se forment dans une masse d'air instable lorsqu'il y a une réserve importante de chaleur et d'humidité au niveau du sol et d'air plus sec et froid en altitude. Une parcelle d'air plus chaude que l'environnement entre en convection. Tant qu'elle n'est pas saturée, sa température change selon le taux adiabatique sec. À partir de la saturation, la vapeur d'eau contenue dans la parcelle d'air condense selon les lois de la thermodynamique ce qui relâche de la chaleur latente et son changement de température avec la pression est alors celui qu'on appelle le taux pseudo-adiabatique humide. L'accélération ascensionnelle se poursuit jusqu'à ce que la parcelle arrive à un niveau où sa température égale celle de l'air environnant. Ensuite, elle se met à décélérer et le sommet du nuage est atteint quand la particule atteint une vitesse nulle.

L'Énergie Potentielle de Convection Disponible (EPCD) pour ce type de nuages est plus grande que pour une averse et permet de développer des sommets de nuages qui atteindront une plus grande altitude. Ceci est important car les gouttes qui s'élèvent dans le courant ascendant perdent des électrons par collision comme dans un accélérateur de Van de Graff. Un plus haut sommet permet d'atteindre une température inférieure à -20 °C nécessaire pour donner un grand nombre de cristaux de glace. Ces derniers sont de meilleurs producteurs et transporteurs de charge ce qui permet une différence de potentiel suffisante entre la base et le sommet du nuage pour dépasser le seuil de claquage de l'air et donner de la foudre.

On peut calculer l'eau disponible pour condensation grâce aux équations de la thermodynamique et évaluer le potentiel d'accumulation de pluie sous l'orage. Plus la masse d'air est humide, plus la quantité de vapeur d'eau à condenser sera grande. Si l'EPCD est faible, l'orage produit sera de faible extension verticale et peu de cette humidité se changera en pluie.